从追赶者到引领者，人形机器人能否走出下一个比亚迪？

在中国汽车产业迎来标志性变革的2023年，全球汽车出口格局也随之发生了翻天覆地的变化。一季度，中国汽车出口首次超越日本，一跃成为世界最大的汽车出口国。这一跨越象征着中国汽车产业的蓬勃发展和强大竞争力。年初的数据更是透露出一个令人瞩目的消息：比亚迪凭借其在电动车领域的卓越表现，成功超越特斯拉，成为全球最大的电动车生产商。

在追溯汽车产业的起源时，我们不得不提及德国人的贡献。在最近的慕尼展上，中国企业大放异彩，展现了其在新能源汽车领域的领先地位。从追赶者到引领者，中国新能源汽车的崛起令人瞩目。这也引发了人们的遐想：未来哪些产业会再次复制这样的成功轨迹？下一个“比亚迪”会是谁？

工信部发布的《人形机器人创新发展指导意见》为我们揭示了答案的线索。人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车之后的颠覆性产品。业界普遍认为，人形机器人领域或许就是下一个孕育“比亚迪”的行业。这一新兴领域的发展潜力令人充满期待。

新能源汽车之所以能够迅速崛起，技术专利的积累是其中的关键因素之一。专利是衡量一个行业技术能力的最直接标准。统计数据显示，全球新能源汽车行业的专利授权数量逐年增长。在电池充电盒和更换方面的专利申请上，中国企业已经超越了日本企业。而在整体新能源汽车专利申请量上，中国更是以占全球总申请量的比例高达41.20%，位居世界第一。这一趋势在人形机器人领域正在显现。

据人民网研究院发布的《人形机器人技术专利分析报告》显示，中国在人形机器人专利申请方面的增速十分显著。这一领域的发展前景令人充满期待。中国汽车产业的辉煌成就不仅仅局限于传统的燃油汽车领域，如今正在人形机器人领域开拓新的疆界，展现出无限的潜力和可能。 人形机器人领域的新纪元：中国力量崛起

2015年，中国在人形机器人领域的专利申请量首次超越日本，到了2016年更是以压倒性优势成为全球专利申请量第一。而到了2022年，中国的专利总量已经超越了日本，跃居世界第一。在这一领域，中国的优秀企业优必选科技凭借惊人的专利积累脱颖而出，成为全球持有人形机器人技术专利最多的企业之一。这一历程见证了我国在人形机器人领域的迅速崛起。

随着人工智能技术的飞速发展，人形机器人正在成为新的科技焦点。全球巨头如特斯拉、亚马逊、微软和三星都在积极投入研发资源。而在国内，人形机器人已成为最受关注的新兴产业之一。在国家政策的推动下，《人形机器人创新发展指导意见》提出，到2025年，我国人形机器人创新体系将初步建立。北京更是成立了国内首家省级人形机器人创新中心，预示着这一领域的巨大潜力和广阔前景。

人形机器人产业爆火

当下，无论是国内还是国外，各大公司都在人形机器人领域动作频频。马斯克的SpaceX公司在2022年展示的Optimus机器人已宣布将在2023年开启量产。亚马逊投资过的Agility Robotics更是致力于建设世界首个人形机器人工厂，预计能年产万台。在中国，仅世界机器人大会上就展出了多款人形机器人，其中不乏小米等科技巨头的身影和一些专注于其他类型机器人的公司的转型尝试。甚至有一位前华为天才少年稚晖君成立人形机器人公司后仅用三个月就实现了独角兽的壮举。这一切都预示着人形机器人产业的蓬勃发展和无限可能。

随着技术的不断进步和市场的日益扩大，人形机器人在未来将在各个领域发挥重要作用。无论是工业制造、服务业还是日常生活，人形机器人都有着广泛的应用前景。而中国在这一领域的专利积累和企业的蓬勃发展，无疑为中国在这一领域的国际竞争中增添了重要的。未来，我们有望看到更多像比亚迪一样的人形机器人企业崭露头角，推动中国在全球人形机器人领域的地位不断提升。在世界瞩目的成都第31届大学生夏季运动会上，优必选科技打造的Walker系列人形机器人成为焦点，闪耀在闭幕式的舞台上。这是大型人形机器人在世界性综合运动会闭幕式上的首次亮相。

Walker系列人形机器人并非首次在大型活动中亮相，此前已在迪拜世博会中国馆、沙特NEOM新未来城和中国科学技术馆等地成功商业化落地。据弗若斯特沙利文的报告，Walker是中国首款实现商业化的大型人形机器人。

人形机器人的发展历经半个世纪的历程，从早稻田大学的WABOT开始，到本田的ASIMO和波士顿动力的机器人，人形机器人的技术不断进步。人形机器人的商业化之路并不平坦，许多公司面临诸多挑战。

过去的人形机器人，尽管具备了动作能力，但在逻辑推理、决策、规划以及与环境交互等方面存在不足，导致应用范围受限。高昂的成本也是阻碍人形机器人商业化的一个重要因素。

随着技术的不断进步和成本的不断降低，人形机器人的商业化前景在2021-2022年出现了新的变化。优必选科技的Walker系列人形机器人就是一个很好的例子，它们的应用范围正在不断扩大，为未来的商业化落地树立了典范。AI大模型的突破，为人形机器人注入了前所未有的智能活力，推动了人机交互方式的深刻变革。人形机器人不再仅仅是科幻电影的幻想，而是逐渐成为现实世界的实际应用。

在世界机器人大会上，优必选科技创始人、董事长兼CEO周剑透露，人形机器人已迈入产业化阶段。该公司聚焦于工业制造、商用服务和家庭陪伴三大应用场景，正在与国内智能制造头部企业合作，探索人形机器人在新能源汽车、3C电子、智慧物流等领域的应用前景。

特斯拉和小米同样对人形机器人在智能制造领域的潜力充满期待。特斯拉计划在明年进行Optimus的实用性测试，未来可能由人形机器人接管汽车生产领域，实现真正的无人生产。小米的仿人机器人则将融入制造场景，进行产业验证和规模化验证，以实现数据积累和模型迭代。

通用人形机器人或许正站在大规模商业化的门槛上。从优必选、小米、特斯拉等代表性企业的动态来看，它们在相关领域商业化布局及技术积累方面已取得显著进展。据研究机构预测，到2030年，全球人形机器人市场预计将达到300亿美金以上，年均增速约52.2%。

人们渴望人形机器人能以更低的成本和更智慧的大脑，进入家居、工业生产、迎宾等各个领域，替代只能进行简单操作的机器人，并更好地适应人类环境。这其中，人形机器人的通用性起到了关键作用。不同于一般机器人，人形机器人能够完成外界感知、双足行走、使用工具、行为交互等一系列任务，这涉及到多个领域的技术融合。

这些技术领域的发展，离不开长期的科研积累。根据《人形机器人技术专利分析报告》的揭示，自2009年以来，日本在人形机器人领域的专利优势逐渐平稳发展，本田等公司的专利逐渐失去效力。这一趋势从本田在2018年放弃ASIMO机器人的决策中可见一斑。

在行业领军者步伐放缓之际，中国却迎头赶上。人形机器人技术的专利申请数量自2014年起显著增长。经过十年的高速发展，中国企业现已站在比先行者更有优势的位置。以优必选科技为代表的企业和以清华大学、北京理工大学、浙江大学、哈尔滨工业大学等高校的研究机构发挥了关键作用。

《报告》第二部分指出，人形机器人的核心技术更为复杂。不同于工业机器人的技术，人形机器人核心技术主要包括本体结构、核心零部件、智能感知、驱动控制以及支撑环境五个主要模块。虽然核心零部件的使用，如减速器、伺服电机和控制器与人形机器人相似，但人形机器人的整体技术难度更大。

人形机器人行走的一大挑战在于如何稳定快速地移动。这需要机械控制器接收指令，伺服驱动器驱动电机、减速器等部件协同工作。在这个过程中，运动控制技术的驱动控制至关重要，它决定了机器人如何执行动作。而机器人能够平稳行走，也离不开本体设计中关节和腿部的精心设计。

从A点到B点的移动，不仅仅是简单的位移。机器人需要具备一定的环境感知能力，以便规划出合理的路径。运动控制算法会测算出合适的“关节”力量配比，确保机器人移动时，“关节”能够迅速响应，精准完成预期动作。优必选科技CTO熊友军曾表示，这一过程中的每一个环节都蕴含着复杂的核心技术。

《人形机器人技术专利分析报告》将人形机器人的核心技术定义为稳定可靠、生动自然、精确精确、提高效率、智能化等几个方面。要实现这些目标，人形机器人需要具备多方面的技术特点，而不仅仅局限于机械能力。

从专利申请情况来看，人形机器人的技术发展在多个领域都有显著进步。其中，本体结构（包括头部、肩颈、手臂、下肢、胸腹、关节等）的申请量上升最为明显。智能感知和驱动控制也是重点技术分支。

具体来说，关节和腿部的研发在本体结构中占据核心地位。在智能感知方面，专利主要布局在机器视觉和路径规划上；而在驱动控制方面，步态控制是专利布局的重点。这些与人形机器人的行走难题是紧密相连的。

尽管核心零部件对机器人的整体运作至关重要，但在人形机器人更为复杂的控制系统专利面前，其专利数量相对较少，主要集中在减速器方面。这更加凸显了人形机器人在技术研究和开发上的复杂性和挑战性。根据《全球人形机器人技术专利分析报告》的数据，人形机器人技术的特点，要求相关企业在全栈式技术领域进行深入的研究和发展。全球知名的机器人公司，如本田和索尼，已经在全领域进行了专利布局，展示了这一趋势。

来自中国的企业和高校在这个领域同样表现出色。以优必选科技为例，他们已经布局了人形机器人全栈式技术，包括机器人运动规划和控制技术、伺服驱动器、计算机视觉及语音交互技术等。在本体结构和驱动控制方面，优必选科技的专利申请数量排在中国第一、全球第二，显示出其研究紧跟行业前沿。清华大学也在人形机器人领域的研究中表现出色，在专利方面位居世界前列。

优必选科技不仅在核心零部件上的专利申请处于领先地位，而且通过自主研发，成为了世界上少有的能够完成从小扭矩到大扭矩伺服驱动器批量生产的公司之一。行业普遍认为，中国的视觉算法能力并不弱于国外，但在核心零部件领域，由于研发历史问题，暂时无法完全实现国产化替代。

无论是全球知名的机器人公司，还是中国的企业和高校，都在人形机器人技术领域进行了深入的探索和研究，展示了这一领域的广阔前景和无限潜力。人形机器人：从追赶至领跑之路？

回首人形机器人的发展历程，日韩和欧美无疑是这一领域的先驱者。日本，作为人形机器人的鼻祖，早在半个世纪前，早稻田大学的加藤一郎教授便在1973年创造了世界上第一个完整的人形机器人WABOT-1。而在核心零部件领域，如减速器方面，日本的哈默纳科与纳博特斯克几乎处于垄断地位，其中哈默纳科在谐波减速器上独领风骚，纳博特斯克则在RV减速器上占据主导地位。

这种垄断趋势在日本的专利申请中表现得尤为明显。从2012年到2022年，日本的人形机器人专利集中度一直在80%左右波动，凸显了其在这一领域的强势地位。

韩国和欧洲的态势亦相似。韩国的专利申请主要来源于三星、韩国科学院和现代汽车。虽然经历了2009年至2011年的峰值期后，其专利申请数量有所减少，但依然稳固。而在欧洲，法国的主要专利申请人包括软银机器人欧洲公司和奥德巴朗，在2015年集中申请了一批专利后，其专利申请量也有所下降。值得一提的是，在2022年，韩国和法国的专利集中度均达到了惊人的100%。

美国的专利集中度虽然较日韩和欧洲略低，也在50%上下波动，这同样凸显了美国大公司在人形机器人领域的深厚积累。

此情此景，与中国的人形机器人产业形成了极大的反差。曾几何时，我们在这一领域似乎一直处于追赶者的角色。随着时间的推移和技术的发展，中国在这一领域是否开始实现从追赶至领跑的转变？这值得我们进一步观察和期待。中国的人形机器人产业虽然起步较迟，但近年来却以惊人的速度发展，展示了蓬勃的活力。在核心零部件的国产化替代，机器人本体结构，以及驱动控制等方面的创新层出不穷，涌现出了一批优秀的企业。

以优必选科技为例，该公司目前拥有的有效专利数已居世界首位，年均研发投入比例超过50%。近五年的年均专利申请数量接近200件，显著超越了本田、丰田、三星、索尼等专利申请量长期靠前的企业。这一成就不仅彰显了优必选科技的技术实力，也反映了中国企业在人形机器人领域的强劲发展势头。

不仅企业，中国的科研机构和高校也在人形机器人技术领域取得了显著的专利成果。如清华大学、北京理工大学、之江实验室等，在近年来的技术专利申请活跃度上，均位居全球前列。

在核心零部件方面，国产厂商的市场占有率也在快速提升。以双环传动、绿的谐波等公司研发的减速器为例，其市场份额正在不断上升，显示了中国企业在核心技术上的突破。

优必选科技的CTO熊友军在接受采访时表示，虽然中国的机器人产业起步晚，但具有后发优势，整个产业链齐全，很多核心元器件在国内都有优秀的供应商。这一观点在专利申请数据中也得到了体现，中国的专利申请数量自2014年后持续增多，专利集中度在20%-30%间波动，表明产业内没有出现明显的垄断格局，展现出很强的产业活力。

展望未来，随着人形机器人商业化的推进，中国、日本和美国的人形机器人产业将收获更多红利。正如比亚迪在电动化汽车的布局多年后取得的成绩一样，中国的人形机器人行业也有可能诞生一个新的领军者。硬科技的商业化从来都是厚积薄发，我们期待中国的人形机器人行业在未来能够创造出更多的奇迹。本文来源于极客公园。